本發明專利技術涉及一種基于電子秤和質量流量計的冗余加注系統，包括加注罐和貯箱，加注系統定量方式包括以電子秤和流量控制器組合的定量方式和以質量流量計的定量方式。本發明專利技術基于電子秤和質量流量計的冗余加注系統，兩種定量方式控制同一套受控設備，任何一種定量方式被選定為主定量時，由其主控PLC控制受控設備，另一種定量方式主控PLC不參加控制，只參與監測；主定量方式出現故障時，可以立即切換到備用定量方式繼續完成加注工作；此時備用定量方式的PLC控制受控設備，確保火箭上面級推進劑加注過程安全可靠。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及一種基于電子秤和質量流量計的冗余加注系統，包括加注罐和貯箱，加注系統定量方式包括以電子秤和流量控制器組合的定量方式和以質量流量計的定量方式。本專利技術基于電子秤和質量流量計的冗余加注系統，兩種定量方式控制同一套受控設備，任何一種定量方式被選定為主定量時，由其主控PLC控制受控設備，另一種定量方式主控PLC不參加控制，只參與監測；主定量方式出現故障時，可以立即切換到備用定量方式繼續完成加注工作；此時備用定量方式的PLC控制受控設備，確保火箭上面級推進劑加注過程安全可靠。【專利說明】
本專利技術涉及一種火箭上面級推進劑加注系統，具體的說，是涉及一種基于電子秤 和質量流量計的冗余加注系統。
技術介紹
常溫火箭推進劑加注系統主要用于為火箭定量加注推進劑。一旦無法定量加注， 火箭可能無法進入預定軌道或發射失敗。而當加注過程出現故障，則需將推進劑完全泄回， 重新加注，這將會影響整個火箭發射流程，導致錯過火箭發射窗口，因此需要確保加注過程 的安全可靠。 但是，現有的加入系統可靠性差，無法保證加注過程的安全可靠。
技術實現思路
針對上述現有技術中的不足，本專利技術提供一種能夠保證上面級推進劑加注過程安 全可靠的基于電子秤和質量流量計的冗余加注系統。 本專利技術所采取的技術方案是： -種基于電子秤和質量流量計的冗余加注系統，包括加注罐和貯箱，貯箱設置有 加注口和溢出口；加注罐設置有出液口和擠壓進氣口，所述加注罐設置有用于稱量加注罐 質量的電子秤，加注罐出液口與第一手動閥相連接；第一手動閥與質量流量計相連接；質 量流量計與第一氣動閥相連接；第一氣動閥與加泄連接器相連接；加泄連接器連接有光電 傳感器；加泄連接器與第二氣動閥相連接；第二氣動閥與貯箱加注口相連接； 所述貯箱溢出口與第三氣動閥相連接；第三氣動閥與泄液連接器相連接；泄液 連接器分別與貯箱壓力監測傳感器、穩壓閥的一端和溢出管道相連接；溢出管道與廢氣處 理裝置相連接；穩壓閥的另一端與第四氣動閥相連接；加注罐擠壓進氣口連接有第二手動 閥；第二手動閥與第四氣動閥和第五氣動閥相連接；第五氣動閥通過單向閥與氣體流量控 制器相連接；氣體流量控制器通過第六電磁閥與外接壓縮氣源相連接。 所述加注罐設置有安全閥。 -種基于電子秤和質量流量計的冗余加注方法，包括如下步驟： 啟動加注工序，由減壓閥提供〇. 5±0. 05MPa的氮氣，通過第六電磁閥、流量控制 器、單向閥、第五電磁閥將擠壓氮氣送入加注罐氣枕部位；推進劑從加注罐內插底管流出 后，流經第一氣動閥到達貯箱加泄口的加泄連接器中，經加泄連接器進入貯箱內，加注過程 中，包括以電子秤和流量控制器組合的定量方式和以質量流量計的定量方式； 加泄連接器的液腔內設有光電傳感器，當光電傳感器檢測到有液體經過時，發出 信號至控制系統控制電子秤、流量積算儀、氣體流量控制器和質量流量計自動清零；電子 秤、流量積算儀、氣體流量控制器和質量流量計開始計量加注量； 貯箱內氣體經過泄液連接器排出貯箱，流經穩壓閥和第四氣動閥排出加注設備進 入廢氣處理裝置；經過中和液的吸收后，將滿足排放要求的廢氣排空；加注過程中貯箱反 壓由排氣管路中穩壓閥維持。 所述質量流量計定量方式為主定量方式時，初始加注流量由PLC采集質量流量計 瞬時流量值，與設定流量值比較，當實際流量比設定值小10%，控制系統將發出指令至流量 控制器增大擠壓氣體流量；當實際流量接近設定值時，控制系統將發出指令至流量控制器 減小擠壓氣體流量； 當以初始流量加注至50kg時，由控制系統控制質量流量控制器增大擠壓氣體流 量，直至質量流量計顯示瞬時流量在llL/min?12L/min時，流量控制器不再繼續增大流 量，并保持對應的擠壓氣體流量至加注結束。 所述電子秤和流量控制器組合定量方式為主定量方式時，初始加注流量由PLC 采集加注電子秤數值變化，計算出加注流量，與設定流量值比較，當實際流量比設定值小 10 %，控制系統將發出指令至流量控制器增大擠壓氣體流量；當實際流量接近設定值時，控 制系統將發出指令至流量控制器減小擠壓氣體流量，當以初始流量加注至50kg時，由控制 系統控制質量流量控制器增大擠壓氣體流量，直至PLC計算的瞬時流量在llL/min?12L/ min時，流量控制器不再繼續增大流量，并保持對應的擠壓氣體流量至加注結束。 在加注過程中，電子秤和流量控制器組合定量方式為主定量方式，質量流量計定 量方式為備用量方式；控制電子秤和流量控制器組合定量方式的PLC和控制質量流量計定 量方式的PLC同時工作，分別以自己的定量方式計量加注量；電子秤和流量控制器組合定 量方式的PLC控制受控設備；質量流量計定量方式的PLC只計量，并不控制受控設備；當電 子秤和流量控制器組合定量方式出現故障時，切換到質量流量計定量為主定量方式繼續完 成加注工作；此時質量流量計定量方式的PLC控制受控設備。 電子秤和流量控制器組合定量方式切換為質量流量計定量方式，設置有0. 5S切 換延時。 本專利技術相對現有技術的有益效果： 本專利技術基于電子秤和質量流量計的冗余加注系統，兩種定量方式控制同一套受控 設備，任何一種定量方式被選定為主定量時，由其主控PLC控制受控設備，另一種定量方式 主控PLC不參加控制，只參與監測，確保火箭上面級推進劑加注過程安全可靠。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是本專利技術基于電子秤和質量流量計的冗余加注系統的上面級加注設備原理 圖； 圖2是本專利技術基于電子秤和質量流量計的冗余加注系統的控制系統原理圖。 附圖中主要部件符號說明： 圖中： 1、加注罐 2、貯箱 3、加注口 4、溢出口 5、出液口 6、擠壓進氣口 7、電子秤 8、第一手動閥 9、質量流量計 10、第一氣動閥 11、加泄連接器 12、光電傳感器 13、第二氣動閥 14、第三氣動閥 15、泄液連接器 16、貯箱壓力監測傳感器 17、穩壓閥 18、溢出管道 19、第四氣動閥 20、第二手動閥 21、第五氣動閥 22、單向閥 23、氣體流量控制器 24、第六電磁閥 25、外接壓縮氣源 110、第一電磁閥 111、加泄液連接器電磁閥 113、第二電磁閥 115、泄液連接器電磁閥 114、第三電磁閥 119、第四氣動閥 121、第五電磁閥。 【具體實施方式】 以下參照附圖及實施例對本專利技術進行詳細的說明： 附圖1-2可知，一種基于電子秤和質量流量計的冗余加注系統，包括加注罐1和貯 箱2,貯箱2設置有加注口 3和溢出口 4 ;加注罐1設置有出液口 5和擠壓進氣口 6,所述加 注罐1設置有用于稱量加注罐質量的電子秤7,加注罐出液口 5與第一手動閥8相連接；第 一手動閥8與質量流量計9相連接；質量流量計9與第一氣動閥10相連接；第一氣動閥10 與加泄液連接器11相連接；加泄液連接器11連接有光電傳感器12 ;加泄液連接器11與第 二氣動閥13相連接；第二氣動閥13與貯箱加注口 3相連接； 所述貯箱溢出口 4與第三氣動閥14相連接；與第三氣動閥14與泄液連接器15相本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于電子秤和質量流量計的冗余加注系統，包括加注罐和貯箱，貯箱設置有加注口和溢出口；加注罐設置有出液口和擠壓進氣口，其特征在于，所述加注罐設置有用于稱量加注罐質量的電子秤，加注罐出液口與第一手動閥相連接；第一手動閥與質量流量計相連接；質量流量計與第一氣動閥相連接；第一氣動閥與加泄連接器相連接；加泄連接器連接有光電傳感器；加泄連接器與第二氣動閥相連接；第二氣動閥與貯箱加注口相連接；所述貯箱溢出口與第三氣動閥相連接；第三氣動閥與泄液連接器相連接；泄液連接器分別與貯箱壓力監測傳感器、穩壓閥的一端和溢出管道相連接；溢出管道與廢氣處理裝置相連接；穩壓閥的另一端與第四氣動閥相連接；加注罐擠壓進氣口連接有第二手動閥；第二手動閥與第四氣動閥和第五氣動閥相連接；第五氣動閥通過單向閥與氣體流量控制器相連接；氣體流量控制器通過第六電磁閥與外接壓縮氣源相連接。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王嵩，郭銘杰，張雷杰，張波，劉英，羅強，劉聰聰，孫賀，
申請(專利權)人：北京航天發射技術研究所，中國運載火箭技術研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11
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